Установка и способ для проведения гетерогенных каталитических газофазных реакций - заявка 2017100551 на патент на изобретение в РФ

1. Установка (1) для проведения гетерогенных каталитических газофазных реакций, включающая:
- реактор (3),
- по меньшей мере один подводящий в реактор (3) трубопровод (11) для введения исходных реагентов в реактор (3),
- по меньшей мере один первый ввод (5) для обеспечения по меньшей мере одним первым исходным реагентом А, который входит в трубопровод (11),
- по меньшей мере один второй ввод (7) для обеспечения по меньшей мере одним вторым исходным реагентом В, который входит в трубопровод (11),
- по меньшей мере один третий ввод (9) для обеспечения циркулирующим газом G, который входит в трубопровод (11),
- расположенный перед реактором (3) в трубопроводе (11) блок регулирования температуры (13) для темперирования первого исходного реагента А и/или второго исходного реагента В и/или циркулирующего газа G перед входом в реактор (3) и
- по меньшей мере один отвод (15) для продуктов, побочных продуктов и/или непрореагировавших исходных реагентов газофазной реакции,
причем блок регулирования температуры (13) представляет собой теплообменник, выполненный с возможностью эксплуатации в качестве предварительного подогревателя или охладителя.
2. Установка (1) по п. 1, причем реактор (3) представляет собой кожухотрубный реактор, реакционные трубы которого, по существу, полностью заполнены каталитически активным материалом.
3. Установка (1) по п. 1, дополнительно включающая:
- четвертый ввод для подвода технологического пара D к блоку регулирования температуры (13), причем четвертый ввод имеет клапан V1,
- пятый ввод для подвода холодного конденсата K к блоку регулирования температуры (13), где пятый ввод имеет клапан V2, и
- второй отвод для конденсата K или горячего конденсата HK, который выходит из блока регулирования температуры (13).
4. Способ проведения гетерогенных каталитических газрофазных реакций с использованием установки (1) по одному из пп. 1-3, включающий следующие этапы:
a) обеспечение по меньшей мере одного первого исходного реагента А в первом вводе (5),
b) обеспечение по меньшей мере одного второго исходного реагента В во втором вводе (7),
c) обеспечение по меньшей мере одного циркулирующего газа G в третьем вводе (9),
d) смешивание первого исходного реагента А, второго исходного реагента В и циркулирующего газа G в реакционную смесь R в трубопроводе (11),
e) темперирование реакционной смеси R в блоке регулирования температуры (13),
f) подведение темперированной реакционной смеси R в реактор (3),
g) проведение по меньшей мере одной гетерогенной каталитической газофазной реакции по меньшей мере между первым исходным реагентом А и вторым исходным реагентом В и
отведение смеси из по меньшей мере одного продукта реакции Р и по меньшей мере одного циркулирующего газа G через по меньшей мере один отвод (15),
причем в интервалах времени проводят этапы:
i) остановка этапов а) и b),
ii) проведение этапа с),
iii) остановка этапа d),
iv) темперирование циркулирующего газа G в блоке регулирования температуры (13),
v) подведение темперированного циркулирующего газа G в реактор (3),
vi) остановка этапа g)
vii) отведение циркулирующего газа G через отвод (15).
5. Способ по п. 4, причем блок регулирования температуры (13) на этапе d) эксплуатируют в качестве теплообменника для предварительного нагрева реакционной смеси R.
6. Способ по п. 4, причем реакционную смесь R на этапе d) предварительно нагревают в блоке регулирования температуры (13) до температуры лежащей в диапазоне от 60% до 100% реакционной температуры в реакторе (3).
7. Способ по п. 5, причем в блок регулирования температуры (13) в качестве среды теплоносителя подводят горячий технологический пар D.
8. Способ по п. 4, причем
- эксплуатирование блока регулирования температуры (13) на этапе d) в качестве теплообменника для предварительного нагрева реакционной смеси R по п. 5 и/или
- предварительный нагрев реакционной смеси R на этапе d) в блоке регулирования температуры (13) по п. 6 и/или
- подведение горячего технологического пара D в качестве среды теплоносителя в блок регулирования температуры (13) по п. 7
осуществляют в каждом случае в интервалах времени альтернативно этапам от i) до vii).
9. Способ по п. 4, причем блок регулирования температуры (13) на этапе d) эксплуатируют в качестве теплообменника для охлаждения циркулирующего газа.
10. Способ по п. 4, причем в качестве среды теплоносителя в блок регулирования температуры (13) подводят холодный конденсат K.
11. Способ по п. 9 или 10, причем
- эксплуатирование блока регулирования температуры (13) на этапе d) в качестве теплообменника для охлаждения циркулирующего газа G по п. 8 и/или
- подвод холодного конденсата K в качестве среды теплоносителя в блок регулирования температуры (13) по п. 10
осуществляют в каждом случае в интервалах времени согласно этапам от i) до vii).
12. Применение блока регулирования температуры (13) в установке (1) по одному из п.п. 1-3 в способе проведения гетерогенных каталитических газофазных реакций по одному из п.п. 4-11 в качестве предварительного нагревателя или охладителя.
13. Применение по п. 12, причем блок регулирования температуры (13) при проведении гетерогенных каталитических газофазных реакций служит для предварительного нагрева газовой смеси, которая вводится в реактор (3), и в режиме технического обслуживания тот же блок регулирования температуры (13) эксплуатируется в качестве теплообменника с обратным направлением и служит для охлаждения подводимого в реактор (3) газа.
Наверх